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活动断裂

/active fault/
条目作者刘静

刘静

最后更新 2024-12-05
浏览 136
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距今约1万~1.2万年以来,有过活动(位移或者古地震)、现在正在活动或者将来有可能活动的断层。

英文名称
active fault
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

由于活动断裂通常与地震事件相联系,具有一定的地质灾害性,其产生的效应包括:强地面运动、地表破裂、构造变形、滑坡、岩崩、砂土液化、海啸等。因此,地质学家逐渐投身于活动断裂与地震的关系研究中,主要目的是服务于地震预测与灾害预防和地壳稳定性与地震安全性评价,其中最重要的内容就是对活动断裂的调查与研究,主要包括活动断裂的空间分布、几何学与运动学特征、断裂分段、活动速率、大地震的复发间隔、离逝时间、特征地震的同震位移量等。

活动断裂一词最早由A.C.劳森和H.F.里德在对圣安德列斯断裂和1906年旧金山7.9级大地震的地震断层进行考察后提出。后有学者明确提出了活动断裂的定义,是指过去1万或晚第四纪发生过位移的断裂,主要包括3条基本要素:①具有未来发生大地震错动的可能性;②地貌上显示近期曾经活动的证据;③断层伴随有中小地震活动。1975年,美国原子能委员会提出了“能动断层”的概念,将其规定为具有以下几点特征的断裂:①在晚第四纪有过活动的断层;②沿断裂带仪器记录到小震活动和多次的历史地震事件,或该断裂发生过蠕动;③该断裂有地表破裂的证据。之后,最具代表性的是美国政府机构根据断裂活动时间采用的定义,主要分为4种:①距今约1万年以来活动过的断裂;②距今5万或3.5万年以来活动过的断裂;③过去15万或10万年以来活动过的断裂;④过去50万年以来活动过的断裂。其中定义①应用最为广泛,一直被美国地质调查局地震危险性评价部门和加州地质调查局应用。

依据不同的分类标准可以对活动断裂进行分类。根据断裂最新活动的时代,可以划分为第四纪活动断裂(第四纪期间活动过的断裂)、晚更新世活动断裂(距今约13万年以来活动过的断裂)和全新世活动断裂(距今约1万年期间活动过的断裂)。而依据活动强度一般划分为强烈活动、中等活动和弱活动3类。此外,还可以根据断裂活动性与地震的关系划分为活动断裂(狭义)、能动断裂和潜在活动断裂。

活动断裂是活动构造研究的核心,其注重最新构造变形及实测,最新地貌和微地貌及其变位和实测,进行活动断裂的几何学结构、滑动速率等运动学、分段性和破裂过程、古地震和大地震重复间隔、地震地表破裂带和同震位移、最后一次大地震事件和离逝时间及其地震危险性评估等。活动断裂的识别和观测可以采取多种方式,比如利用卫星影像、航空照片等各种遥感影像的解译,以研究断裂的活动习性和运动参数;利用槽探和钻探对古地震和构造最新活动证据进行分析;利用地球化学、地球物理探测方法对隐伏断裂进行探测;利用构造物理与高温高压岩石力学实验和相关观测手段,探究震前和震时断裂行为和滑动弱化等。空间观测与地形变监测技术(如高精度的机载与地基激光雷达三维扫描、基于无人机和多视角移动摄影测量技术、差分GPS测量等)、第四纪地质年代学方法(如碳同位素、宇宙成因核素、光释光等)、地球物理方法等新技术与新方法的广泛应用,使得活动断裂研究进入了定量化与精细化阶段,在断裂活动性与分段性及其与大地震活动的关系和现今地壳变形的方式及其动力学机制方面都有了全新的认识,并在重大工程选址与地震危险性评价中得到了更广泛的应用。另一方面,对于城市活动断裂探测和地震危险性评价一直是现代社会一个十分突出和重要的问题,这方面的工作主要包括利用活动构造最新理论与技术,对隐伏活动断裂进行精细定位(深部和浅部断裂定位),测定其最新活动年龄及活动速率,从而确定最近1万~3万年来的古地震事件及复发间隔,分析未来发生大地震的可能性、最大震级及其发震断裂,评价其可能产生的破坏。

中国的活动断裂极为发育,以南北带为界可划分为两部分:西部主要表现为在印度板块向北推挤欧亚板块形成的一系列以逆冲、走滑为主的近EW、NWW-NW、NEE-NE向巨型活动断裂带,同时发育规模较小的近SN向正断层;东部则以NNE-NE向走滑正断或正走滑断层和NWW-NW向走滑断层的组合为特征;向东南部沿海大陆边缘活动断裂,主要表现为左旋走滑正断裂,自台湾往福建、广东方向由NNE走向逐渐转变为NE-NEE走向,同时震级沿该方向也趋于减小。

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